一、供應(yīng)鏈管理的挑戰(zhàn)與數(shù)字化工具
供應(yīng)鏈管理對(duì)于制造型公司，尤其是生產(chǎn)制造大中型復(fù)雜裝備商品、多類(lèi)別訂單式生產(chǎn)制造和全球化購(gòu)置運(yùn)營(yíng)的大中型海外制造公司來(lái)講，重要性顯而易見(jiàn)。公司的供應(yīng)鏈管理一定是其整體發(fā)展戰(zhàn)略最重要的有機(jī)構(gòu)成部分之一，牽涉到企業(yè)運(yùn)營(yíng)的各個(gè)方面。
比如：新產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中，主機(jī)廠對(duì)其子系統(tǒng)或零部件供應(yīng)商的產(chǎn)品研發(fā)外協(xié)、信息系統(tǒng)集成和新項(xiàng)目管理；購(gòu)置全過(guò)程中，制訂有效的供應(yīng)商準(zhǔn)入條件對(duì)策，均衡品質(zhì)、成本費(fèi)、交貨期等；加工過(guò)程中，布局合理OEM、ODM供應(yīng)商，明確適合的生產(chǎn)規(guī)劃和庫(kù)存周轉(zhuǎn)天數(shù)；維修保養(yǎng)階段，備件的供貨和逆向物流等。除此之外還需考慮到商品運(yùn)輸物流整體規(guī)劃保障，而經(jīng)濟(jì)全球化的供應(yīng)鏈還需考慮到貿(mào)易管控、地方政府需求、轉(zhuǎn)移定價(jià)、稅收、利率、會(huì)計(jì)事務(wù)的管理決策等。
這是一個(gè)繁雜的生態(tài)體系，稍不留神就會(huì)造成 生產(chǎn)中斷、銷(xiāo)售缺貨、成本費(fèi)飆升、品質(zhì)惡性事件等比較嚴(yán)重問(wèn)題。
解決困難首先必須具備對(duì)該復(fù)雜系統(tǒng)的“可視性”，從而具備“可預(yù)見(jiàn)性”，及其造成風(fēng)險(xiǎn)性管理和風(fēng)險(xiǎn)性緩解的“應(yīng)急預(yù)案”。數(shù)字孿生體技術(shù)具備“數(shù)化”、“建?！?、“互動(dòng)交流”、“模擬仿真”、“沙盒仿真模擬”等特點(diǎn)，為供應(yīng)鏈管理這類(lèi)復(fù)雜系統(tǒng)出示了強(qiáng)有力的數(shù)字化支撐。
而增材制造具備“隨需而制”、“簡(jiǎn)化產(chǎn)品構(gòu)造和零部件”、“簡(jiǎn)化產(chǎn)品所需原材料類(lèi)別”、“簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程和降低工廠需求”等特點(diǎn)，從數(shù)字化制造的另一面為簡(jiǎn)化供應(yīng)鏈管理出示了生產(chǎn)工藝上的支撐。兩者相結(jié)合勢(shì)必對(duì)制造業(yè)供應(yīng)鏈管理帶來(lái)數(shù)字化改革，而且愈來(lái)愈多的運(yùn)用實(shí)例已開(kāi)始體現(xiàn)。
二、數(shù)字孿生與增材制造顛覆式創(chuàng)新供應(yīng)鏈管理的多個(gè)角度
以公司制造全流程來(lái)看，主要牽涉到設(shè)計(jì)（Design）、制造（Manufacturing）和質(zhì)量（Quality）三個(gè)關(guān)鍵步驟，這些階段對(duì)供應(yīng)鏈管理都造成了關(guān)鍵影響。
在現(xiàn)階段的環(huán)境下，在產(chǎn)品研發(fā)、制造、質(zhì)量管理和供應(yīng)鏈行業(yè)，大多數(shù)公司已基本完成信息化管理，存在著許多信息管理系統(tǒng)。各個(gè)信息管理系統(tǒng)很有可能具備自身的實(shí)體模型，可是通常無(wú)法相通，更欠缺可以貫穿流程，及其被產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈上中下游所共同認(rèn)可的規(guī)范。這造成了繁雜的信息管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)接口難題，數(shù)據(jù)信息和產(chǎn)品品質(zhì)無(wú)法保證，更無(wú)法考慮新時(shí)期服務(wù)化制造、大批量個(gè)性定制需求下對(duì)供應(yīng)鏈管理的需求。
三、數(shù)字化產(chǎn)品研發(fā)對(duì)供應(yīng)鏈顛覆式創(chuàng)新的影響
以數(shù)字化產(chǎn)品研發(fā)解決大批量個(gè)性定制或是迅速轉(zhuǎn)變的市場(chǎng)需求，將對(duì)供應(yīng)鏈造成以下影響：
1. 從反向工程到順向設(shè)計(jì)方案：在經(jīng)濟(jì)發(fā)展日漸現(xiàn)代化、社會(huì)化的今日，繁雜商品和系統(tǒng)軟件的測(cè)繪仿制已不可行。而伴隨著專(zhuān)利權(quán)維護(hù)的核心理念日益鞏固，從中國(guó)制造邁向中國(guó)創(chuàng)造，中國(guó)已經(jīng)變成順向設(shè)計(jì)方案和自主創(chuàng)新的主戰(zhàn)場(chǎng)。順向設(shè)計(jì)方案必須根據(jù)實(shí)體模型、自頂向下的自動(dòng)化控制（MBSE）。繁雜的商品BOM構(gòu)造、及其頻繁的需求和工程變更互動(dòng)，需要主機(jī)廠與供應(yīng)鏈具備基于統(tǒng)一數(shù)字孿生體實(shí)體模型的系統(tǒng)軟件支持；
2.共享設(shè)計(jì)方案和模擬仿真資源、運(yùn)用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)：伴隨著支持設(shè)計(jì)方案和模擬仿真的云服務(wù)平臺(tái)創(chuàng)建，供應(yīng)商將能夠和主機(jī)廠在同樣的服務(wù)平臺(tái)上工作，應(yīng)用同一套設(shè)計(jì)方案和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，共享硬件軟件資源，數(shù)據(jù)信息和信息內(nèi)容集中化管理；
3.面向增材的設(shè)計(jì)方案將極大減少商品零部件和供應(yīng)商總數(shù)：以GE的CT7渦軸/渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)改進(jìn)版的發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室中框架單元體為例子，選用面向增材的設(shè)計(jì)方案DFAM后，原先的七個(gè)部件以及300個(gè)零件最后組成一個(gè)零組件。除了減重十余磅，研發(fā)部門(mén)規(guī)模降低了一個(gè)量級(jí)，供應(yīng)商總數(shù)也由50多個(gè)降為一個(gè)，技術(shù)服務(wù)中心由五個(gè)降為一個(gè)；
4.產(chǎn)品原型將獲得快速制造：伴隨著增材制造裝備的普及化，主機(jī)廠與供應(yīng)商之間的產(chǎn)品原型互動(dòng)將更加簡(jiǎn)單。傳統(tǒng)式的商品制造和運(yùn)輸全過(guò)程，將被數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的電子傳輸所取代，按需隨時(shí)隨地復(fù)印，極大地減少了時(shí)間周期和成本費(fèi)。
四、數(shù)字化制造對(duì)供應(yīng)鏈顛覆式創(chuàng)新的影響
以增材制造為代表的數(shù)字化制造，其生產(chǎn)流程簡(jiǎn)單，隨需而制，使低成本的分布式制造變成可能，帶來(lái)庫(kù)存量和供應(yīng)鏈的大幅度簡(jiǎn)化。
1.“隨需而制”的分布式制造和庫(kù)存方式：比如UPS和FastRadius、SAP共建的分布式制造服務(wù)平臺(tái)，致力于滿足全世界供應(yīng)鏈持續(xù)轉(zhuǎn)變的需求，提供按需制造和供應(yīng)鏈解決方法。其核心是提供一個(gè)“虛擬庫(kù)存”，能夠安全地儲(chǔ)存顧客零件的數(shù)據(jù)模型和生產(chǎn)工藝流程，零部件僅在需要時(shí)才展開(kāi)生產(chǎn)制造。這消除了制造商物理儲(chǔ)存零件的庫(kù)存成本費(fèi)，并可以在二十四小時(shí)內(nèi)立即填補(bǔ)庫(kù)存量。FastRadius將增材制造管理中心設(shè)定在戰(zhàn)略的“跑道終點(diǎn)”位置，使FastRadius最多可以節(jié)省6個(gè)鐘頭的生產(chǎn)時(shí)間，這能夠?yàn)轭櫩统鍪菊鎸?shí)的按時(shí)生產(chǎn)，訂單最快可能在提交訂單的同一天內(nèi)配送。
2.維修保養(yǎng)過(guò)程中的配件供貨：在武器裝備應(yīng)用和維修保養(yǎng)全過(guò)程中，隨需打印大幅度降低了配件庫(kù)存量和配件貨運(yùn)物流，尤其是針對(duì)一部分高價(jià)值和無(wú)法拆裝的裝備和場(chǎng)所（比如戰(zhàn)場(chǎng)和外太空環(huán)境），運(yùn)用增材制造技術(shù)還可展開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)印和修補(bǔ)，大幅度降低修補(bǔ)時(shí)間和成本。
3.創(chuàng)建制造過(guò)程的數(shù)字孿生體：將促使供應(yīng)商能隨時(shí)隨地把握其商品在總裝廠的庫(kù)存量、安裝和應(yīng)用過(guò)程，及其在整個(gè)設(shè)備檢測(cè)中的特性表現(xiàn)，變處于被動(dòng)地接納訂單信息和問(wèn)題反饋為積極分配生產(chǎn)制造和改善商品。
五、數(shù)字化質(zhì)量控制對(duì)供應(yīng)鏈顛覆式創(chuàng)新的影響
供應(yīng)商質(zhì)量管理是供應(yīng)鏈管理的關(guān)鍵和難題，而數(shù)字孿生和增材制造等數(shù)字化技術(shù)的引進(jìn)，將對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)操縱帶來(lái)新的方式。擺脫傳統(tǒng)式具有一定風(fēng)險(xiǎn)性的抽樣檢驗(yàn)方式，根據(jù)每一個(gè)商品數(shù)字孿生體的過(guò)程數(shù)據(jù)信息和在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息的人工智能技術(shù)剖析，就會(huì)精準(zhǔn)辨別產(chǎn)品品質(zhì)甚至劃分商品級(jí)別。
1. 增材制造提供充足的制造全過(guò)程數(shù)據(jù)信息：相對(duì)于傳統(tǒng)式等材和減材制造，增材制造將可提供商品更加詳細(xì)的數(shù)字孿生體。由于選用逐點(diǎn)沉積成形技術(shù)，針對(duì)每一個(gè)點(diǎn)的主要參數(shù)均有詳盡記錄，同時(shí)對(duì)成形全過(guò)程品質(zhì)在線監(jiān)測(cè)，信息量遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過(guò)CNC等減材加工工藝。配置機(jī)器視覺(jué)技術(shù)和人工智能技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)信息展開(kāi)剖析，發(fā)現(xiàn)品質(zhì)缺點(diǎn)和可靠性安全隱患，主機(jī)廠甚至能夠“看著零件長(zhǎng)大”，把握最全面靠譜的品質(zhì)信息內(nèi)容；
2.提升供應(yīng)商品質(zhì)管理的智能化系統(tǒng)和自動(dòng)化技術(shù)水平：通過(guò)對(duì)供應(yīng)商數(shù)字化制造顛覆式創(chuàng)新，在互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)累積下將可大大簡(jiǎn)化和提升供應(yīng)商管理全過(guò)程。比如：在供應(yīng)商準(zhǔn)入階段，將其數(shù)字化制造水平做為關(guān)鍵的考核標(biāo)準(zhǔn)；在供應(yīng)商審批階段，將飛行檢查改成對(duì)全過(guò)程監(jiān)管數(shù)據(jù)信息的常態(tài)化監(jiān)管；在成品檢驗(yàn)進(jìn)廠階段，將抽樣檢查檢測(cè)變化為對(duì)商品數(shù)字孿生體的AI檢測(cè)；供應(yīng)商的考評(píng)與定級(jí)，基于上述的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等。
六、供應(yīng)鏈數(shù)字化顛覆式創(chuàng)新中的數(shù)據(jù)信息交互規(guī)范和高速傳輸數(shù)據(jù)等至關(guān)重要的問(wèn)題
在新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、制造、質(zhì)量控制到交貨的鏈條中，與供應(yīng)鏈的數(shù)據(jù)信息互動(dòng)將會(huì)帶來(lái)很多的挑戰(zhàn)。它直接影響了最后商品的品質(zhì)，也影響了整個(gè)供應(yīng)鏈運(yùn)作的效率。比如在產(chǎn)品研發(fā)環(huán)節(jié)，需要與很多供應(yīng)商同步處理需求的變動(dòng)和零部件彼此之間的配合難題。
針對(duì)供應(yīng)鏈的數(shù)字化顛覆式創(chuàng)新，核心是處理數(shù)據(jù)傳輸難題，關(guān)鍵是創(chuàng)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。為了處理供應(yīng)商互動(dòng)難題，工業(yè)領(lǐng)域和標(biāo)準(zhǔn)化組織協(xié)同制訂了一系列包括商品全生命周期（PLCS）信息內(nèi)容的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，比如2005年公布的《ISO10303STEP——產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)》等。
伴隨著數(shù)字化時(shí)期數(shù)字孿生和增材制造等新技術(shù)應(yīng)用的添加，基本數(shù)據(jù)類(lèi)型更加充足、數(shù)據(jù)信息容積幾何級(jí)提高、數(shù)據(jù)信息互動(dòng)的時(shí)效性需求高些、數(shù)據(jù)價(jià)值和運(yùn)用剖析的專(zhuān)用工具更加優(yōu)秀，同時(shí)也帶來(lái)了對(duì)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)和專(zhuān)用工具升級(jí)的需求。
以增材制造為例子，產(chǎn)品研發(fā)和制造過(guò)程中的商品數(shù)據(jù)信息，動(dòng)輒以G計(jì)算；由于傳感器、機(jī)器視覺(jué)技術(shù)、人工智能技術(shù)和數(shù)字孿生的運(yùn)用，傳輸數(shù)據(jù)過(guò)程也由傳統(tǒng)式單邊低速指令，變化為控制指令和過(guò)程檢驗(yàn)數(shù)據(jù)信息雙向高速傳輸；而加工過(guò)程中累積的海量數(shù)據(jù)信息，除產(chǎn)品品質(zhì)保障外，在其全生命周期中的可靠性管理和預(yù)測(cè)性維護(hù)等領(lǐng)域，都將充分發(fā)揮關(guān)鍵效用。
對(duì)于數(shù)字孿生體和增材制造有關(guān)規(guī)范的制定，已成為ISO等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織和我國(guó)十四五數(shù)字化制造的關(guān)鍵研究課題。
另外，海量信息的高速低延時(shí)傳輸，對(duì)通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也明確提出了更高的需求。以5G運(yùn)用為代表的數(shù)字化新基建正變?yōu)橹圃鞓I(yè)大國(guó)走向未來(lái)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的著力點(diǎn)。
今年初，德國(guó)FraunhoferIPT弗勞恩霍夫生產(chǎn)技術(shù)研究所IPT和瑞典移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商愛(ài)立信聯(lián)合開(kāi)發(fā)了“歐洲5G工業(yè)園區(qū)”定義，在亞琛產(chǎn)業(yè)園區(qū)測(cè)試新移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在生產(chǎn)控制與貨運(yùn)物流層面的運(yùn)用。我國(guó)以華為為支撐的5G工業(yè)區(qū)項(xiàng)目建設(shè)也在多地整體規(guī)劃布局和建設(shè)中，將成為將來(lái)數(shù)字化產(chǎn)業(yè)園區(qū)和加工廠的標(biāo)準(zhǔn)配置。
未來(lái)，伴隨著5G通信網(wǎng)絡(luò)基本建設(shè)，數(shù)字孿生、增材制造等數(shù)字化制造技術(shù)的發(fā)展和有關(guān)規(guī)范化工作的慢慢健全，終將為制造業(yè)的供應(yīng)鏈管理帶來(lái)全方位轉(zhuǎn)型。